علماء روس ينجحون في «إعادة الزمن إلى الوراء»

المراحل الأربع للتجربة على الحاسوب الكمي بالإلكترونات وتصور لما يشبهها بكرات البلياردو
المراحل الأربع للتجربة على الحاسوب الكمي بالإلكترونات وتصور لما يشبهها بكرات البلياردو
TT

علماء روس ينجحون في «إعادة الزمن إلى الوراء»

المراحل الأربع للتجربة على الحاسوب الكمي بالإلكترونات وتصور لما يشبهها بكرات البلياردو
المراحل الأربع للتجربة على الحاسوب الكمي بالإلكترونات وتصور لما يشبهها بكرات البلياردو

أنجز علماء روس ما يمكن اعتباره «آلة زمن»، من خلال توجيه الإلكترونات في عكس اتجاه الزمن والعودة به إلى الوراء.
وعمل فريق العلماء بالإلكترونات في حقل ميكانيكا الكم وحققوا ما يشبه دفع كرات البلياردو بعد كسرها وتحركها في اتجاهات عشوائية لإعادة ترتيب نفسها والعودة إلى الشكل الهرمي الأوّل.
ويقول العلماء من معمل الفيزياء بمعهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا إنهم نجحوا فعلياً في كسر قانون الديناميكا الحرارية الثاني، وهو فرع الفيزياء الذي يحكم الاتجاه من الماضي إلى المستقبل، بحسب صحيفة «ديلي ميل» البريطانية.
ويقول قائد فريق الباحثين ورئيس معمل فيزياء الكم الدكتور غوردي ليسوفيك إن الأمر يبدو للمتابع الخارجي كما لو أن الزمن يعود للوراء. ويضيف: «إننا خلقنا صناعياً حالة تتطور في الاتجاه العكسي لاتجاه سهم الزمن الديناميكي الحراري».
وتتألف «آلة الزمن» كما توصف بمجلة «Scientific Reports»، من حاسوب كمّي بدائي مصنوع من إلكترونات لوحدات الكم «qubit»، وهي وحدة معلوماتية توصف بـ«واحد»، أو «صفر» أو مزيج من تراكب الحالتين.
وخلال التجربة، جرى إطلاق «برنامج تطوّر» تسبب في جعل الوحدات الكمية معقدة بشكل متزايد مع تغيير التكوين بين «واحد» و«صفر». وخلال العملية ضاع الترتيب، بالضبط كما يحدث حينما يتم ضرب كرات البلياردو وتشتيتها بالعصا.
بعد ذلك، قام برنامج آخر بتعديل حالة الحاسوب الكمي بطريقة تجعلها تتطور «إلى الوراء»، من الفوضى إلى الترتيب. وهكذا عادت الوحدات الكمية إلى نقطة البداية الأصلية، فيما يشبه عودة كرات البلياردو إلى شكلها الهرمي الأول.
وأوضح العلماء أن العمل بوحدتي كم (qubit) تم عكس الوقت بنسبة نجاح بلغت 85 في المائة، بينما من خلال ثلاث وحدات حدثت أخطاء أكبر لتتراجع نسبة النجاح إلى 50 في المائة.
ويختتم الدكتور ليسوفيك قائلاً: «خوارزميتنا قد يتم تحديثها واستخدامها لاختبار البرامج المكتوبة من خلال الحواسيب الكمية وإزالة الضجيج والأخطاء».



الذكاء الاصطناعي يعزز فرص الحمل

الذكاء الاصطناعي يسهم في تحسين نتائج التلقيح الصناعي (جامعة إمبريال كوليدج لندن)
الذكاء الاصطناعي يسهم في تحسين نتائج التلقيح الصناعي (جامعة إمبريال كوليدج لندن)
TT

الذكاء الاصطناعي يعزز فرص الحمل

الذكاء الاصطناعي يسهم في تحسين نتائج التلقيح الصناعي (جامعة إمبريال كوليدج لندن)
الذكاء الاصطناعي يسهم في تحسين نتائج التلقيح الصناعي (جامعة إمبريال كوليدج لندن)

توصلت دراسة من جامعة إمبريال كوليدج لندن في بريطانيا إلى أن استخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي يمكن أن يعزز فرص الحمل لدى السيدات الخاضعات للتلقيح الصناعي.

وأوضح الباحثون أن هذه النتائج تسلط الضوء على إمكانات الذكاء الاصطناعي في تحسين نتائج العلاج وتقديم رعاية أكثر دقة للمريضات، ونُشرت النتائج، الأربعاء، في دورية (Nature Communications).

ويذكر أن التلقيح الصناعي إجراء طبي يساعد الأزواج الذين يعانون من مشاكل في الإنجاب على تحقيق الحمل. وفي هذا الإجراء، يتم استخراج البويضات من المبايض لدى السيدات بعد تحفيزها بواسطة أدوية هرمونية، ثم يتم تخصيبها بالحيوانات المنوية للرجال في المختبر. وبعد التخصيب، يتم مراقبة نمو الأجنة في المختبر، ثم يتم اختيار أفضل الأجنة لنقلها إلى رحم المرأة في أمل حدوث الحمل.

وتمر العملية بخطوات أولها تحفيز المبايض باستخدام أدوية هرمونية لزيادة إنتاج البويضات، ثم مراقبة نمو الحويصلات التي تحتوي على البويضات عبر جهاز الموجات فوق الصوتية. وعند نضوج البويضات، تُجمع بواسطة إبرة دقيقة وتُخصّب في المختبر. وبعد بضعة أيام، تنُقل الأجنة المتطورة إلى الرحم لتحقيق الحمل.

ويُعد توقيت إعطاء حقنة الهرمون أمراً حاسماً في نجاح العملية، حيث يستخدم الأطباء فحوصات الموجات فوق الصوتية لقياس حجم الحويصلات، لكن تحديد التوقيت المناسب يعد تحدياً.

وفي هذه الدراسة، استخدم الباحثون تقنيات الذكاء الاصطناعي لتحليل بيانات أكثر من 19 ألف سيدة خضعن للعلاج. ووجدوا أن إعطاء حقنة الهرمون عندما يتراوح حجم الحويصلات بين 13 و18 ملم كان مرتبطاً بزيادة عدد البويضات الناضجة المسترجعة، مما أدى إلى تحسن ملحوظ في معدلات الحمل.

وبينما يعتمد الأطباء حالياً على قياس الحويصلات الأكبر فقط (أكثر من 17-18 ملم) لتحديد توقيت الحقن، أظهرت الدراسة أن الحويصلات المتوسطة الحجم قد تكون أكثر ارتباطاً بتحقيق نتائج إيجابية في العلاج.

كما أظهرت النتائج أن تحفيز المبايض لفترات طويلة قد يؤدي لارتفاع مستويات هرمون البروجستيرون، مما يؤثر سلباً على نمو بطانة الرحم ويقلل من فرص نجاح الحمل.

وأشار الفريق إلى أن استخدام الذكاء الاصطناعي يمكن أن يتيح للأطباء اتخاذ قرارات أكثر دقة في توقيت هذا الإجراء، مع الأخذ في الاعتبار أحجام الحويصلات المختلفة، وهو ما يتجاوز الطرق التقليدية التي تعتمد فقط على قياس الحويصلات الكبرى.

وأعرب الباحثون عن أهمية هذه النتائج في تحسين فعالية التلقيح الصناعي وزيادة نسب النجاح، مشيرين إلى أن هذه التقنية تقدم أداة قوية لدعم الأطباء في تخصيص العلاج وفقاً لاحتياجات كل مريضة بشكل فردي.

كما يخطط الفريق لتطوير أداة ذكاء اصطناعي يمكنها التفاعل مع الأطباء لتقديم توصيات دقيقة خلال مراحل العلاج؛ ما سيمكنهم من تحسين فرص نجاح العلاج وتحقيق نتائج أفضل.